科学探索|研究人员通过基因改造植物来更好地了解它们与真菌的关系

【科学探索|研究人员通过基因改造植物来更好地了解它们与真菌的关系】虽然人们可能认为最好让农作物不受真菌影响 , 但有些真菌实际上有助于植物生长 。为了更好地观察这种关系 , 科学家们创造了一些植物 , 这些植物的根部在被有益真菌浸润后会变成红色 。
科学探索|研究人员通过基因改造植物来更好地了解它们与真菌的关系
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丛枝菌根真菌自然存在于土壤中 , 使它们进入植物的根部 。然后它们形成被称为“丛枝”的树状结构 , 并向外扩散 。这增加了根部的表面积 , 使它们能够吸收比其他方式更多的营养 。
通常情况下 , 为了研究根部的菌根 , 必须将植物从地面上拔出并使其死亡 。这意味着科学家们无法知道在植物被拔出后 , 植物和真菌会发生什么 。
科学探索|研究人员通过基因改造植物来更好地了解它们与真菌的关系
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为了寻求一种持续观察活体植物丛枝菌根真菌的方法 , 剑桥大学的科学家们对豆类和烟草植物进行了基因改造 , 当丛枝菌根真菌进入它们的根部时 , 它们会产生甜菜色素 。甜菜色素是高度可见的 , 使甜菜的根部呈现出生动的红色 。
通过将这些植物种植在一个薄薄的透明结构中 , 科学家们能够使用一个平板扫描仪对它们的根部进行成像 。然后 , 研究人员可以聚焦于所得到的图像中的红色区域 , 很容易看到真菌在哪里以及何时进入单个根细胞并产生“丛枝” 。
这项研究论文的资深作者Sam Brockington博士说:“这是一个令人兴奋的新工具 , 可以将这一过程以及其他重要的植物过程可视化 。甜菜色素是一种独特的颜色 , 所以它们非常容易看到 。它们还有一个优势 , 那就是作为天然的植物色素 , 所以它们很容易被植物所容忍 。”
人们希望 , 通过研究这种植物并更好地了解植物/真菌的关系 , 有朝一日能够设计出更善于从土壤中提取养分的作物 , 从而减少对肥料的需求 。
这篇论文本月发表在《PLOS生物学》杂志上 。